Arsenal giliran mengendalikan permainan untk mengejar ketertinggalan.
Kombinasi Oezil-Aubameyang belum menemui sasaran pada menit ke-51.
Arsenal tetap berusaha menyamakan kedudukan hingga pertengahan babak.
Pada menit ke-75, striker pengganti Alexandre Lacazette gagal menceploskan bola ke gawang, setelah berhasil melewati hadangan Andreas Christensen.
Bola sepakan Lacazette melebar di sisi kiri.
Satu menit berselang, giliran Mesut Oezil yang memiliki peluang, namun tendangan bebasnya lagi-lagi melebar.
Pada menit ke-83, Alex Iwobi gilran yang gagal menuntaskan peluang emas di depan gawang, usai tendangannya berhasil ditepis kiper muda The Blues, Marcin Bulka.
Akhirnya kerja keras para pemain Arsenal terbayar di menit-menit akhir.
Tepatnya pada menit ke-90+3, Reiss Nelson mengirimkan umpan dari sisi kiri pertahanan. Lacazette yang berdiri tak terkawal dengan mudah menceploskan bola ke gawang.
Skor 1-1 bertahan hingga laga berakhir.
Pertandingan dilanjutkan ke babak penalti.
Keenam penendang Arsenal berhasil mengeksekusi bola, sementara hanya Ruben Loftus Cheek yang tendangannya ditepis Pert Cech.
Arsenal keluar sebagai pemenang usai menang 6-5 (1-1) via adu penalti.
- Arsenal 1-1 Chelsea (Antonio Ruediger 5'; Alexandre Lacazette (90+3'), Arsenal menang dengan skor 6-5 lewat adu tendangan penalti)
Susunan Pemain
Arsenal (4-3-3): 1-Petr Cech; 2-Hector Bellerin (Chalum Chambers 78'), 20-Shkodran Mustafi, 5-Sokratis Papastathopoulos, 31-Sead Kolasinac (Ainsley Maitland-Niles 70') ; 29-Mateo Guendouzi, 55-Emile Smith Rowe (Alex Iwobi 63'), 4-Mohamed Elneny; 7-Henrikh Mkhitaryan (Reiss Nelson 72'), 10-Mesut Oezil, 14-Pierre-Emerick Aubameyang (Alexandre Lacazette 72')